수처리시설 설계기준
8. 소독시설
8.1 소독의 필요성 및 방법
8.1.1 소독의 필요성하수처리시설에서 시행되는 소독의 목적은 처리 중에 생존할 우려가 있는 병원성미생물을 사멸 시켜 처리수의 위생적인 안전성을 높이는데 있다.
8.1.2 소독의 원리
소독제의 역할을 설명하기 위해 제안된 다섯가지 기본적인 메카니즘은 (1)세포벽에 손상을 주고, (2) 세포의 투과력을 바꾸고, (3) 원형질의 콜로이드 성질을 바꾸며, (4)미생물의 DNA 및 RNA를 바 꾸고, (5)효소활동의 방해이다.
8.1.3 소독방법의 종류
일반적으로 이용될 수 있는 소독방법에는 다음과 같은 것들이 있다.
① 물리적 방법 - 가열
- 자외선(UV)조사 - 감마선 조사 - X선 조사
② 화학적 방법
- 할로겐족 산화제：액화염소, 차아염소산나트륨, 클로라민, 유기염소제, 이산화염소 등 각 종 염소화합물, 브롬
- 비할로겐족 산화제：오존, 과망간산칼륨, 과산화수소 - 금속：은이온, 동이온
- 계면활성제
- 이온교환체：이온교환수지, 이온교환막
8.1.4 소독방법의 선택
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-소독방법은 방류수역의 이수특성, 경제성, 효율성을 종합적으로 검토하여 적정한 소독방법을 선 정하여야 한다.
소독방법의 선택시에는 다음과 같은 요건을 고려하여 가장 적절한 방법을 택하여야 한다.
① 소독제의 물에 대한 용해도가 높을 것
② 소독력이 강할 것
③ 잔류독성이 거의 없을 것
④ 경제적일 것
⑤ 안정적인 공급이 가능할 것
⑥ 주입조작 및 취급이 쉬울 것
8.1.5 소독시설 설계시 주요 고려사항
소독시설의 설계시 다음과 같은 사항을 고려하여야 한다.
① 기존처리장에 소독시설 설치사업계획을 수립할 경우에는 처리장의 대장균군수에 대한 처리실 태분석을 실시한 후 이를 근거로 소독시설 설치여부를 결정하여야 한다. 처리수의 대장균군수 가 방류수 수질기준이하로 배출되는 경우에는 소독공정을 설치하지 않아도 된다.
② 기존 처리장에 염소소독시설이 일부 또는 전부가 설치되어 있는 경우에는 기존시설물을 최대 한 활용하여 중복투자가 발생되지 않도록 소독시설 설치계획을 수립하여야 한다.
③ 소독시설의 처리방법을 선정할 경우에는 시설비뿐만 아니라 유지관리의 효율성에 대해서도 충분히 검토하여 적정한 처리방법이 선정되도록 조치하여야 한다.
8.2 염소소독
8.2.1 염소(Cl2) 소독 (1) 염소 소독시설의 구성염소소독시설은 염소실, 염소중화실, 염소주입기, 염소기화기, 중화설비, 염소접촉조, 탈염소 화 설비 등으로 구성되며, 염소는 기체상태 또는 수용액의 형태로 직접 주입된다.
(2) 주입위치
염소는 하수가 접촉조에 유입하기 전에 주입되어야 하며, 주입되는 즉시 하수와 잘 혼합되어야 하며, 필요시 혼합기를 설치한다.
(3) 접촉조
접촉조는 다음 사항을 고려하여 설계한다.
① 계획하수량은 계획1일최대오수량으로 한다. 단, 합류식에 있어서는 우천시를 고려한다.
② 접촉조에서의 접촉시간은 요구되는 살균효율을 얻을 수 있을 만큼 충분히 길어야 하며 15분 이하가 되어서는 안 된다.
③ 접촉조는 침전물제거시설을 갖추든지 아니면 침전이 일어나지 않는 구조로 한다.
(4) 염소주입
염소주입은 하수의 수질과 요망되는 살균효율 및 방류수역의 대장균수에 대한 환경기준을 감
142 -안하여 결정한다.
각종 하수의 소독에 요구되는 염소주입농도는 일반적으로 다음 <표 1.8.20>과 같다.
<표 1.9.20> 염소주입률
하수의 종류 주입률(mg/ )
입 하 수 7∼12
일차침전지 유출수 7∼10
2차 처리수 2∼4
(5) 액체염소주입장치
① 용량은 계획1일 최대오수량과 주입률에 따라 정한다. 단, 합류식인 경우 우천시를 고려한다.
② 염소주입기의 용량 및 대수는 처리수의 수량 및 수질변동에 대응할 수 있도록 한다.
③ 염소주입기는 습식진공형으로 한다.
④ 염소주입기는 예비주입기를 설치한다.
(6) 염소주입기실
① 염소주입기실은 가능한 한 주입점 근처에 독립시켜 설치하되 지하실이나 낮은 부분을 피하 고 지면보다도 높게 한다.
② 건물은 내화성으로 하고 내실의 채광이 잘 되도록 하며, 환기용의 작은 창을 측벽 하부의 바닥부근에 설치한다. 또한 마루바닥은 콘크리트로 하고 실내 온도는 항상 15℃이상 이 유지되어야 한다.
③ 마루면적은 주입기가 1대일 때 최소한도 6 ㎡를 하고, 2대의 경우는 15 m2, 2대 이상일 때에 는 1대를 증설할 때마다 3 ㎥를 증가시킨다.
④ 염소주입기는 주위의 벽 또는 인접주입기로부터 적어도 60 cm 격리시켜 수리나 정비에 편 리하도록 한다.
⑤ 주입량과 잔류량을 조사하기 위하여 계량기를 준비한다.
⑥ 적당한 작동압을 유지하도록 주입기의 용량 1 kg/h에 대하여 50 kg실린더 1대의 비율로 장치 될 수 있도록 설비한다.
⑦ 염소주입관은 경질의 고무관, 염화비닐관 또는 고무호스 등을 사용하며, 전기기구나 기구 금속류는 부식되기 쉽기 때문에 내산처리를 한다.
⑧ 염소주입기실내의 기계의 배치는 주입기의 보수, 가스배관의 점검, 조작반 등의 감시에 편 리하도록 한다.
⑨ 고압가스 안전관리기준에 맞도록 한다.
(7) 액체염소의 저장
① 액체염소의 저장량은 평균주입량의 7~8일 분으로 하는 것이 바람직하다.
② 저장방법은 실린더에 의한 것과 조에 의한 것이 있다. 일반적으로 실린더의 용량은 100 kg과 1 ton이다.
③ 조에 의한 저장방법은 대규모 살균시설에 이용되며 2조 이상을 병설한다.
143
-④ 주입량과 잔류량을 검사하기 위하여 계량장치를 설치한다.
(8) 염소저장실
① 내화성으로 하며 안전한 위치에 시설한다.
② 저장능력 1 ton 이상의 경우는 염소주입량과 분리시켜 실린더의 반출입이 편리한 위치에 또 한 감시하기 쉬운 장소에 설치한다.
③ 지하실이나 기타 습기가 많은 장소를 피하여 외부로부터 밀폐 가능한 구조로 하고저장실에 는 환기용의 작은 창을 측벽하부에 설치한다.
④ 필요에 따라 실린더 이동용의 기중기(hoist)를 설치한다.
(9) 중화설비
염소는 독성이 강하기 때문에 누출 및 기타의 사고에 대비하여 필요한 방독 및 재해시설을 다 음 사항을 고려하여 설계한다.
① 100 kg 용량의 실린더를 사용하는 경우에는 새어나오는 염소의 검출, 중화 및 흡수용의 약품 류를 비치하여 두어야 한다.
② 1 ton 용량의 실린더나 저장탱크를 사용하는 경우에는 염소의 누출에 대비하여 누출검지기, 중화반응탱크 및 배풍기 등의 중화시설을 설치한다.
③ 중화장치의 능력은 누출염소를 충분히 중화시켜 무해하게 할 수 있어야 한다.
8.2.2 이산화염소 소독 (1) 이산화염소 소독시설의 구성
이산화염소 소독시설은 기본적으로 염소 소독시설과 유사하나 이산화염소 발생기, 아염소산 나트륨 저장탱크 및 주입펌프등의 시설이 추가된다.
현장에서 생산된 이산화염소는 전형적인 염소주입방법에서 사용되는 것과 동일한 방법으로 주입되는 수용액에 존재하게 된다.
(2) 이산화염소의 주입
이산화염소를 생산하기 위해서는 pH를 4이하로 유지해야 하므로 주입되는 염소용액의 pH도 4 이하가 되어야 한다. 이는 염소용액의 농도가 결코 500 mg/ 이하가 되어서는 안 된다는 것을 뜻한다. 또한 주입점에서 분자상태의 염소가 파괴되지 않도록 염소농도가 3,500 mg/를 초과해 서는 안 되므로 결국 이산화염소의 생산을 위한 효율적인 범위는 약 7 : 1이 되는 셈이다. 그러 나 실제 약품주입기는 유량에 비례해서 20 : 1까지 주입통제시스템에 의하면 200 : 1까지 취급 할 수 있게 되어 있다.
(3) 아염소산나트륨의 주입
이산화염소의 생산을 위한 아염소산나트륨의 용액은 농도가 무게로 20% 이하가 되도록 공급 되어야 하며, 용기는 1일 소비량을 저장할 수 있는 크기가 되어야 한다.
(4) 이산화염소의 반응탑
이산화염소의 생산을 위하여 주입되는 염소용액은 반응탑에 들어가기 직전에 아염소산나트 륨용액과 혼합되어야 하며, 반응탑에서도 생성된 이산화염소용액은 바로 주입점으로 보낸다.
144 -8.2.3 차아염소산나트륨 소독
차아염소산나트륨은 시판용을 주입하는 방법과 현장에서 염수 또는 해수를 원료로 해서 전기분 해에 의한 방법으로 차아염소산나트륨을 생산해서 주입하는 방법이 있다.
(1) 차아염소산나트륨 주입장치
① 차아염소산염은 약 7~8일 분이 저장되어야 하며, 내식성의 용기에 저장하여야 한다.
② 저장방법은 저장조에 의한 것을 표준으로 한다.
③ 저장장소는 차고 어둡고 통풍이 좋은 장소로 한다.
④ 저장조는 2조 이상으로 하고 차아염소산나트륨에 의해 손상되지 않는 재질을 사용하며 적 당한 부대장치를 설치하는 것으로 한다.
⑤ 잔류량을 감시하기 위해 계량장치를 설치한다.
⑥ 현장 제조형 차아염소산나트륨의 저장은 시판용과 다음 사항을 구분한다.
- 소요량에 따른 연속적인 발생으로 저장은 2일 이내로 한다.
- 차고 어둡고 통풍이 좋은 장소를 표준으로 하되 저장기간이 길지 않음으로 일반 노출형 탱 크로도 가능하다.
(2) 차아염소산나트륨 용액저장실
① 구조는 내진 및 내화성으로 한다.
② 차아염소산나트륨이 새는 경우에 유출방지를 위하여 전체 저장분에 대응하는 용량의 방액 벽 또는 피트를 설치한다.
③ 필요에 따라서 환기장치를 설치한다.
8.3 탈염소
8.3.1 아황산가스(1) 주입률 : 잔류염소 1 mg/를 제거하기 위하여 약 1 mg/의 비율로 아황산가스를 주입할 수 있도 록 탈염소 시설을 설계한다.
(2) 저장 및 공급 : 아황산가스 실린더를 액체염소 실린더와 같은 곳에 저장하도록 고려한다.
(3) 혼합 : 주입된 아황산가스는 하수와 충분히 혼합하여야 한다.
(4) 주입통제시설 : 아황산가스에 의한 탈염소 효율을 좋게 유지하기 위해서는 염소접촉조 유출수 의 잔류염소측정기를 위시하여 각종 통제시설을 설치한다.
8.3.2 아이중황산나트륨(Na2S2O5)
(1) 주입률 : 탈염소를 위하여 아이중황산나트륨(sodiummetrbisalfite, Na2S2O5)을 사용하는 경우 주입시설은 1 mg/의 염소를 제거하기 위하여 1.5 mg/의 율로 주입될 수 있도록 설계한다.
(2) 저장 및 취급 : 아이중황산나트륨은 생산업자로부터 공급되는 용기내에 그대로 저장되어야 하 며 취급기기는 내식성이어야 한다.
8.3.3 활성탄